病毒自然是在不断进化的。不管病毒是不是跟我们共生或者杀死我们，它们都在进化。
先说一些要点：
与细胞构成的生命一样，病毒也会经历进化和自然选择，并且大多数会迅速进化。当两种病毒同时感染一个细胞时，它们可能会交换遗传物质，以制造出具有独特特性的新型“混合”病毒。例如，可以通过这种方式产生新的流感病毒株或冠状病毒毒株。RNA病毒具有很高的突变率（新冠病毒和HIV都是RNA病毒），可以实现特别快速的进化。一个例子是艾滋病毒耐药性的演变。
上图：病毒的组装。病毒并不是跟细胞一样分裂繁殖。而是在细胞里面生成病毒的不同部件，然后通过一个组装过程来完成病毒的繁殖。
病毒变异自然选择只有在具有基本的推动机制——遗传变异，的情况下才能发生。遗传变异意味着生物群体中存在某些遗传差异。在病毒，变异来自两个主要来源：重组：病毒交换大量遗传物质（DNA或RNA）。随机突变：病毒的DNA或RNA序列发生变化。如果我们知道从何以及如何对比病毒的遗传物质，就可以观察到病毒的变异和进化，例如，在每年出现的新流感病毒株中。在目前流行的新冠病毒中，由于研究者们的关注，大量的毒株的基因被测序，我们也能看到非常清晰的病毒进化。
在这种情况下，重组可以两种不同的方式发生。
首先，病毒基因组的相似区域可以配对并交换片段，DNA或RNA发生物理断裂然后重新连接。
其次，具有不同区段（如微染色体的区段）的病毒可以交换其中一些区段，这一过程称为重新分配。
以流行性感冒（“流感”）为例流感病毒是重排大师。它们具有八个RNA片段，每个片段带有一个或几个基因。
上图：HIV逆转录酶的球状分子模型，结合了逆转录酶的奈韦拉平。奈韦拉平可阻止大多数HIV病毒。但是，在HIV人群中，很小一部分病毒（随机偶然）的逆转录酶基因会发生突变，从而使其对药物产生抗药性。例如，它们可能发生某种微小的遗传变化，从而改变药物在酶上的结合位点，因此该药物不再能够锁定和抑制酶的活性。
长期服用这种药物，具有这种抗性突变的病毒仍会为了适应药物存在的环境而被选择，那些能够繁殖的病毒幸存下来了，并且可以世代相传地重新恢复给药前的病毒水平。不仅如此，整个病毒种群都将对该药产生抗药性，因为它们都是那些少数的抗药毒株的“后代”。
鸡尾酒疗法如果HIV可以围绕某种药品来进化出抗药性，那如何才能阻止病毒的这种能力呢？似乎最好的方法是联合使用方法，同时服用三种或三种以上药物。这种治疗方法被称为高效抗逆转录病毒疗法，或简称HAART（俗称“鸡尾酒疗法”）。“鸡尾酒疗法”中提供的药物通常针对HIV生命周期的不同部分来搭配。
鸡尾酒疗法之所以有效，是因为人群中的任何一种HIV病毒都不太可能同时具有对三种药物同时产生抗药性的三个突变。尽管病毒最终会产生多种药物的耐药性，但多药组合会大大减慢耐药性的发展。
为什么病毒进化如此之快？病毒的进化比人类快。为什么会这样呢？正如我们在HIV案例中所看到的那样，某些病毒的突变率很高，由于突变非常频繁，病毒试错的次数非常多，即便成功的几率很渺茫，但在大量的“试错”过程中，病毒可以非常高效地进化。导致病毒快速进化的另外两个因素是种群规模大和生命周期短。种群越大，拥有一种具有特定随机突变（例如，耐药性或高传染性的突变）的病毒的几率就越高，自然选择可以对其发挥高数量并行的选择作用（就像一个CPU处理筛选程序，和多个CPU处理筛选程序的差别）。
而且，病毒繁殖迅速，因此其种群的进化时间要短于其宿主。例如，艾滋病病毒的生命周期仅仅为52小时，这大致可以对应二十年的人类生命周期。
